GALILEO系統(tǒng)完備性理論及其應用研究.pdf

1、即將啟用的GALILEO系統(tǒng)在許多方面具有GPS系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢和特點。該系統(tǒng)的建立和發(fā)展將具有廣闊的應用前景。
　　鑒于GALILEO系統(tǒng)完備性理論研究和應用的需求，本文在研究有關GALILEO系統(tǒng)完備性的概念、基本原理和已有算法等的基礎上，提出了相應的理論方法，給出了其算法模型，建立了一套較為系統(tǒng)的、具有GALILEO系統(tǒng)自身特點的完備性理論，為GALILEO系統(tǒng)完備性理論的應用和發(fā)展提供了基礎資料。論文主要內容如下：

2、>　　1．綜合分析了現有GALILEO系統(tǒng)完備性概念和EGNOS/WAAS完備性基本理論方面的文獻，明確了GALILEO系統(tǒng)中SISE、SISA、SISMA、WUL以及IF等概念、SISE/XPL預測機理和算法，系統(tǒng)化了GNSS完備性理論，總結了具有GALILEO自身特點的完備性理論雛形。
　　2．分析了衛(wèi)星軌道誤差預報的精度需求，給出了衛(wèi)星軌道誤差的矢量預報精度為0.36m，標量精度為0.63m；系統(tǒng)地總結了衛(wèi)星軌道誤差隨時間的

3、變化規(guī)律；在此基礎上，研究、選擇了時間序列理論預測軌道誤差，得出了多項式模型是預測 SISE的基本模型的結論。在分析三次多項式時間序列預測SISE的基礎上，研究了一種多項式時間序列模型預測SISE的新方法，該算法很大程度上提高了SISE的預測精度。
　　3．基于衛(wèi)星軌道誤差隨時間的變化規(guī)律和卡爾曼濾波理論的特點，提出了多項式卡爾曼濾波預測軌道誤差的新理論；以三次多項式為例，構建了狀態(tài)轉移矩陣和其它參數；提出了多項式卡爾曼濾波預測衛(wèi)

4、星軌道誤差的思想和方法。模擬分析表明：軌道誤差產生的曲線若為拋物線型，則兩種模型分別適合預測不同的拋物線類型；若曲線近似為直線型時，利用二次多項式模型預測精度較高；若預測前為直線型，預測段為弧線時，利用二次或三次多項式模型預測精度都較低，但兩種模型預測的結果分布在曲線兩側，即具有一定互補性。根據此特性，以二次多項式和三次多項式作為基本模型，取兩種模型預測結果的平均值，作為最后的預測值。數據驗證，該算法預測的精度和可靠性滿足SISE的預報

5、需求。
　　4．分析了WUL需要達到的精度要求，以及衛(wèi)星至WUL的方向在地球球形體和橢球體的危險圓上的變化范圍，得出：WUL僅在地球球形體的危險圓上進行估計，即可滿足GALILEO全球和區(qū)域完備性監(jiān)測系統(tǒng)的精度需求。在此基礎上，研究了一種有效估計WUL的新方法，建立了其算法模型，并進行可靠性和適用性分析，驗證了該方法計算簡單，修正SISE的精度高，且適用于全球。
　　5．分析了我國及周邊地區(qū)利用GALILEO GSS的兩種布

6、設方案監(jiān)測SISE的精度，結果表明：（A）正常情況下，兩種布設GSS的方案，監(jiān)測SISE的精度僅在毫米的差別，其結果都不超過70cm，我國西南部的周邊地區(qū)和東中沿海及近海區(qū)域，SISE的監(jiān)測精度較低；（B）當我國周圍Kra或Lus發(fā)生故障時，SISE監(jiān)測的可靠性受到一定的影響，有必要在我國國內增設GSS。
　　6．以我國某一IGS作為候選的GSS，聯合30個GSSs，并假設Kra或Lus發(fā)生故障時，SISE的監(jiān)測精度，研究了GSS